柱面全景图生成技术的研究与实现

在全景图像理论的基础上,对现有的柱面全景图生成技术进行研究和实现。在柱面投影方面,采用基于平面图的柱面正投影和反投影算法。在传统的序列相似性检测算法的基础上,采用一种自适应阈值序列相似性检测算法对图像进行拼接。在与最邻近插值算法进行比较的基础上,使用双线性插值算法进行图像的融合。实验结果表明,生成的全景图视觉效果较好。     

改进的全景图拼接融合算法

在全景图像理论的基础上,对现有的拼接算法进行研究和改进,采用基于像素点颜色变化特征和序列相似性检测拼接算法相结合的图像拼接融合方法对柱面全景图进行拼接。实验表明,与原有的算法相比,采用改进后算法的全景图拼接效果得到了改进,对柱面全景图像的拼接融合能取得满意的视觉效果。     

柱面全景图象的一种实现方式

介绍了一种全景图象的建模和实现方式 .考虑了图象旋转对拼接过程的影响 ,这有助于提高拼接质量 .在立方体表面拼接成功了柱面全景图象 .开发了能够浏览立方体表面的柱面全景图象的浏览器 .     

全景图像生成算法的研究与实现

针对虚拟现实中的柱面全景图生成问题提出了一种简单实用的算法。该算法通过对图像重叠部分的相交特征线段进行提取和匹配来实现相邻图像的拼接。在此基础上编制了全景图生成工具VR-Maker，并取得了良好的实验结果。     

地图投影面上的全天空图像拼接

采用地基镜头旋转扫描拍摄不同俯仰角的天空图像,通过全景图拼接获得全天空图像,避免了鱼眼透视畸变,保留了低仰角信息。目前全景图拼接技术主要局限于单层柱面,通过空间坐标转换及以渐入渐出加权平均融合算法和插值算法,借鉴地图学投影原理,将28张图像在垂直投影面和等积柱面投影面进行无缝拼接得到360°×180°的全天空全景图,为识别云状、等积计算云量提供了连续完整的全天空图像。     

一种改进的柱面全景视图生成方法

研究了相机存在绕光轴转动的情况下柱面全景图的生成，首先对柱面图像进行傅立叶变换，根据图像的傅立叶谱来估算出图像间的初始平移和旋转运动参数，再利用Levenberg-Marquardt非线性最小化方法逐步求精各运动参数，最后根据计算出的运动参数进行图像拼合获得柱面全景视图，实验结果表明该算法可以获得比较理想的拼接效果．     

IBR技术中柱面全景图镶嵌的快速算法

针对ＩＢＲ技术中柱面全景图镶嵌问题提出了一种新的算法,它通过对图象重叠部分的对应特征区域进行提取和拼合来实现图象镶嵌。实验表明该算法在获得良好镶嵌效果的基础上,大大提高了镶嵌速度,是一种快速实用的柱面景图镶嵌算法。     

孔壁全景图获取中的图像拼接技术研究

采用钻井后数字摄像获取具有真实感的孔壁全景图以进行地质分析已成为地质勘测的重要方法之一。已有的全景图获取方法存在设备成本高或图像拼接效果不理想等不足。通过控制测井深度,对井下孔壁四周360度的柱面空间投影到像面上得到序列环带图像,并对图像进行展开,运用中值滤波算法对图像进行预处理,通过差值图像匹配原理找出图像的重叠部分进行配准,然后采用贝塞尔曲线的逼近算法对图像进行融合,实现图像间的平滑过渡,最后得到具有真实感的孔壁全景图。实际地质勘测应用表明,该图像拼接技术简单,处理灵活高效,所获取的孔壁全景图具有理想的效果。     

局部特征及视觉一致性的柱面全景拼接算法

目的 传统的基于平面拼接算法生成的全景图像存在严重的失真问题,很难保证良好的视觉一致性;而普通柱面拼接算法无法较好地满足实时性要求。为此,提出一种基于改进SIFT（scale-invariant feature transform）特征描述子的柱面全景图像拼接算法。方法 首先将待拼接的图像序列进行柱面投影,利用改进的SIFT特征检测器获取图像中的特征点,生成64维SIFT特征描述子;然后根据特征描述子之间的欧氏距离提取初始特征点对,利用RANSAC（random sample consensus）方法进一步剔除伪匹配特征点对并建立待拼接图像之间的空间变换矩阵;最后根据图像之间的空间变换矩阵进行图像配准,采用加权平均融合的方法完成图像的无缝拼接。结果 本文全景图拼接算法,可以有效地克服平面拼接算法存在的失真问题,保证了全景图像的视觉一致性。同时,相比普通柱面拼接算法,本文算法的拼接速度提高了近一倍。结论 通过对不同尺寸和数量的图像序列构建全景图,相对于平面拼接算法和普通柱面拼接算法,本文算法可以有效实现图像之间的拼接,生成宽视野、高分辨率的全景图像,且能够应用于对实时性要求比较高的图像拼接场合。     

基于图像的图形绘制技术的应用

本文对基于图像的图形绘制技术的特点及理论基础进行了简要介绍，并采用柱面全景图的方法设计、实现了一个基于图像的图形绘制技术的应用系统。该系统提供了全景图生成工具，能自动生成给定视点的全景图；采用独到的加速算法，满足了人－机交互所要求的实时性；采用ACTIVEX控件形式封装整个系统，与Internet浏览器相结合，增加了全景图浏览器的网络功能，实用了在Internet网上进行虚拟环境漫游的功能。     

一种快速的柱面全景图像拼接算法

基于等距离匹配思想，提出一种快速的柱面全景图像拼接算法。对于相邻两幅待匹配图像，设定相同大小的比较区域，从两幅图像中心垂线开始向重叠方向同步长移动并进行比较。在比较区域中采取随机取点的方式，计算对应点的颜色差值并累加，若达到某一设定阈值，则停止计算，移动比较过程中，计算次数最多的比较区域中心位置即为最佳匹配位置。该算法可以尽早排除非匹配位置，减少计算量，提高全景图像生成速度。利用该算法思想对随机顺序输入的场景图像序列进行排序，可以获得按照实际场景内容排列的图像序列，然后进行全景图像匹配拼接，实验结果表明该算法快速有效。     

基于圆柱面映射的快速图像拼接算法

针对现有基于圆柱面映射的全景图像拼接算法无法实现自动估计焦距的问题,为满足实时性要求,提出了一种基于预测的快速特征点匹配算法,在基于纯旋转运动的自动焦距估计算法基础上,提出了一种基于单应矩阵的焦距修正算法。该算法首先从待拼接图像中提取Harris角点,然后提取方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient, HOG)描述子进行特征点匹配,基于前一帧图像获得的图像映射关系采用一种基于预测的快速特征点匹配算法,然后使用简化的基于纯旋转运动的焦距估计算法估计出焦距初值,并采用基于单应矩阵的焦距修正算法得到更精确的焦距值,最后将平面图像投影至圆柱平面,使用加权平均融合算法进行拼接,合成全景图像。采用多个测试序列图像对算法进行测试,特征点匹配速度较传统方法提高了10倍以上,自动焦距估计算法能够准确估计摄像机焦距,且耗时仅50毫秒左右。实验结果表明,提出的算法能够快速地合成高质量的全景图像,拼接后的图像畸变小,具有较高的实用价值。     

柱面全景图像自动拼接算法

提出了一种基于特征点匹配的柱面全景图像拼接算法。首先将360°环绕拍摄的序列图像投影到柱面坐标系下;然后提取各图像的SIFT（Scale Invariant Feature Transform,尺度不变特征变换）特征点,通过特征点匹配完成两幅图像的配准;再根据配准结果计算出图像间的变换参数;最后采用加权平均的融合方法对两幅图像进行无缝拼接。实验表明,算法可以有效、快速地自动生成柱面全景图像。     

摄像机图像序列的全景图拼接

全景图是虚拟现实和计算机视觉中一种重要的场景表示方法 .通常获得高质量的全景图需要使用昂贵的专用设备 ,而且拍摄时需要精确地校准摄像机 .从普通摄像机图像拼接是获得全景图的一种低成本而且比较灵活的方法 .文中提出一种新的摄像机图像拼接算法 ,利用摄像机绕垂直轴旋转 36 0°依次拍摄的照片序列 ,拼接圆柱面全景图 .该算法不要求校准摄像机 ,对相邻帧之间摄像机的转角也没有严格的限制 ,而且不受帧间光照强度剧烈变化的影响 .从实验结果看 ,该算法获得了理想的拼接效果     

一种自动全景拼图的快速算法

基于柱面坐标的自动拼图方法计算简单快速,被广泛采用,但是该方法存在的两个问题：一是基于微分迭代的参数估计方法依赖于初值,容易落入局部极小;二是未考虑摄像机绕米轴的小角度旋转,导致拼接不准,提出一个改进的自动全景拼图鲁棒性快速算法,对于第1个问题,初始支 用重采样的小图像进行相关匹配,可以迅速得到接近最优欠妥 的参数初值,然后再用基于微分迭代的参数估计方法求精,对于第2个问题,在用基于微分迭代的参数估计方法求精时,增加对摄像机绕 光轴的小角度旋转参数估计,该算法简单快速,经实验适用于手持相机拍摄的图像。     

一种全景图快速生成算法及其实现

针对柱面全景图拼接提出一种快速稳定的拼接算法。该方法将待拼接的二维图像的灰度值投影变换到一维数轴上，选择特征明显的灰度段作为模板，通过序贯相似性检测进行匹配，并在匹配过程中能够自适应地调整阀值，最后采用线性加权法对图像进行无缝拼接。采用普通相机拍摄的序列图像进行实验，实验结果证明该方法提高了拼接速度，降低了图像亮度差异的影响，使结果图像自然逼真。     

Analysis of depth estimation error for cylindrical stereo imaging

Conventional stereo imaging uses area CCDs for which depth perception error has been analyzed in our past research (Comput. Vision Image understand. 63 (3) (1996) 447). In this work we analyze the depth perception error for a stereo system that uses two rotating linear CCD cameras to create cylindrical stereo images. Theoretical analysis shows certain advantages to cylindrical stereo imaging over conventional methods. Initial experimental results are presented to validate the theoretical results. Unlike normal area CCDs, cylindrical images captured by rotating linear CCD cameras can produce very high-resolution images thereby substantially reducing the error in 3D estimation.